ショウジョウバエ脳形成グランドプランの分子遺伝学的解析

果蝇大脑形成宏伟计划的分子遗传学分析

• 批准号: 12026205
• 负责人: 古久保 克男
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12026205/
• 关键词: 脳; 発生; 遺伝子; ショウジョウバエ; ホメオボックス

ショウジョウバエの脳は、脊椎動物の脳と比べて格段に単純であるにもかかわらず、学習・記憶を始めとする多くの高度な認知機能をもち、脳初期発生と高次機能を研究するにあたり、優れた研究材料を提供している。本年度は、脳高次脳機能の中枢であるキノコ体の形成機構の分子遺伝学的解析を推進した。胚期キノコ体での発現を手がかりに、キノコ体前駆細胞でショウジョウバエPax6相同遺伝子eyelessとtwin of eyeless、および複眼形成遺伝子dachshundが高レベルで発現していること、さらにこれらの変異体ではキノコ体形成が著しく阻害されることを見い出し、脳における新規遺伝子制御ネットワークが存在することを示した。また、キノコ体神経芽細胞で核内レセプター型転写因子taillessが発現していることを見い出した。突然変異クローンを特異標識するMARCMモザイク解析法により、taillessがキノコ体神経芽細胞の継続的分裂に必須であることを明らかにした。さらに、突然変異体における発現解析の結果、taillessの発現が、先に明らかにしたeyeless,twin of eyeless,およびdac遺伝子とは独立に制御されていることを示した。Pax6遺伝子とtailless相同遺伝子Tlxは、脊椎動物脳の嗅皮質・扁桃体・大脳辺縁系等の形成に必須な機能を有することが示されている。本研究成果は、多様な脳が獲得して来た嗅覚・学習系の構築過程が、共通の遺伝子プログラムにより制御されていることを初めて示したものである。

シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の 脳 は, vertebrate の 脳 と than べ て lattice period に 単 pure で あ る に も か か わ ら ず beginning, learning, memory を め と す る more く の highly な cognitive function を も ち, early 脳 発 と high function を study す る に あ た り, superior れ た research materials を provide し て い る. This year, the analysis of <s:1>, 脳, higher-order 脳 functional <s:1> central であるキノコ body <e:1> formation mechanism <e:1> molecular genetics 伝 has advanced を and た. Embryonic stage キ ノ コ body で の 発 を now hand が か り に, キ ノ コ fanterior 駆 cells で シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ Pax6 same heritage 伝 son eyeless と twin of Eyeless, お よ び compound eye form heritage 伝 son dachshund が high レ ベ ル で 発 now し て い る こ と, さ ら に こ れ ら の - variant で は キ ノ コ body formation が し く resistance against さ れ る こ と を see い し, 脳 に お け る new rules but 伝 son suppression ネ ッ ト ワ ー ク が exist す る こ と を shown し た. ま た, キ ノ コ で god 経 bud cells within the nuclear レ セ プ タ ー type planning write factor tailless が 発 now し て い る こ と を see い out し た. Suddenly - different ク ロ ー ン を specific logo す る MARCM モ ザ イ ク analytic method に よ り, tailless が キ ノ コ の god 経 bud cells 継 続 split に must で あ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, sudden variations variants に お け る 発 now analytical の results, tailless の 発 が now, first に Ming ら か に し た eyeless, twin of eyeless, お よ び dac heritage 伝 son と は independent に suppression さ れ て い る こ と を shown し た. Pax6 posthumous son 伝 と tailless same heritage 伝 son Tlx は, vertebrate 脳 の olfactory cortex, tonsil, big 脳 辺 try is の forming に must be す な function を る こ と が shown さ れ て い る. は, many others in this research results な 脳 が get し て to た olfactory 覚 が learning is の constructing process, common の posthumous son 伝 プ ロ グ ラ ム に よ り suppression さ れ て い る こ と を early め て in し た も の で あ る.

项目成果

Kurusu,M.: "Genetic control of the development of the mushroom bodies, the associative learning centers in the Drosophila brain, by the eyeless. twin of eyeless and dachshund genes."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. Vol.97. 2140-2144 (2000)

Kurusu，M.：“蘑菇体发育的基因控制，蘑菇体是果蝇大脑中的联想学习中心，由无眼基因和腊肠犬基因的双胞胎组成。”Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

Nagao,T.: "Patterning defects in the primary axonal scaffolds caused by the mutations of the extradenticle and homothorax genes in the embryonic Drosophila brain."Dev.Genes Evol.. Vol.6. 289-299 (2000)

Nagao,T.：“由胚胎果蝇大脑中齿外和同胸基因的突变引起的初级轴突支架的图案缺陷。”Dev.Genes Evol.. Vol.6。

Adachi,Y.: "Cross-Phylum Regulatory Potential of the Ascidian Otx Gene in Brain Development in Drosophila melanogaster."Dev.Genes Evol.. Vol.7(in press). (2001)

Adachi,Y.：“海鞘 Otx 基因在果蝇大脑发育中的跨门调节潜力。”Dev.Genes Evol.. 第 7 卷（待出版）。